荣荣同学家安装了一台太阳能热水器,晴天可利用太阳能集热,阴雨天可用电铺助加热,铭牌如表所示,(C水=4.2×103J/(kg℃))额定电压220V容积100L额定功率

发布时间:2020-08-09 00:51:25

荣荣同学家安装了一台太阳能热水器,晴天可利用太阳能集热,阴雨天可用电铺助加热,铭牌如表所示,(C水=4.2×103J/(kg℃))
额定电压220V容积100L额定功率2100W频率50Hz(1)太阳能热水器贮满水,水温从20℃升高到50℃时,需要吸收多少热量?
(2)用电加热时,热水器正常工作的电流有多大?
(3)贮满水的热水器,阴天要使水温从20℃升高到50℃,其中50%的热量是由电来辅助提供的,则热水器正常工作时需加热多长时间?(不计热量损失)

网友回答

解:(1)水的体积:
v=100L=100×10-3m3,
水的质量:
m=ρv=1.0×103㎏/m3×100×10-3m3=100㎏,
水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(㎏?℃)×100㎏×(50-20)℃=1.26×107J;
(2)∵P=UI,P=P额,
∴热水器正常工作的电流:
I==≈9.5A;
(3)由电来辅助提供的热量:
Q=Q吸×50%=1.26×107J×50%=6.3×106J,
需要的加热时间:
t===3000s=50min.
答:(1)太阳能热水器贮满水,水温从20℃升高到50℃时,需要吸收1.26×107J的热量;
(2)用电加热时,热水器正常工作的电流有9.5A;
(3)热水器正常工作时需加热50min.
解析分析:(1)知道太阳能热水器的容积,利用密度公式求水的质量,又知道水的初温和末温、水的比热容,利用吸热公式求水吸收的热量;
(2)由铭牌知道额定电压和额定功率,利用P=UI求热水器正常工作的电流;
(3)根据题意求出由电来辅助提供的热量,又知道电功率的大小,利用P=求加热时间.

点评:本题是一道电学与热学的综合应用题,与实际生活相联系,使学生觉得学了物理有用,从铭牌表上得到相关信息是本题的关键,注意100L≠100kg,必须利用密度公式计算.
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